Cinco formas de tunear el cerebro

Cinco formas de tunear el cerebro

Publicado por el may 22, 2014

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¿Es posible tunear el cerebro? Ese fue el título de la conferencia del miércoles pasado en Caixaforum, dentro del Ciclo “Diálogos por la Ciencia”, organizados por la Obra Social la Caixa. Y la respuesta a tan interesante cuestión la dio Mara Dierssen, del Centro de Regulación Genómica de Barcelona y presidenta de la Sociedad Española de Neurociencia.

Dierssen explicó que percibimos una parte muy pequeña de la realidad, aquella que puede ser decodificada por nuestros sentidos. “Ahora mismo en esta sala hay multitud de ondas de radio, televisión, wifis… que no podemos ver”, explicaba a los espectadores. Tampoco podemos ver la luz ultravioleta o la infrarroja…

Sin embargo, ya se han hecho experimentos que indican que es posible ampliar las fronteras sensoriales, en definitiva “tunear” el cerebro. Nuestro cerebro es tan plástico que puede aprender a interpretar las señales de la luz infrarroja o, por qué no, del campo magnético, como hacen las aves. O los sonidos a modo de sonar…

El Neurocientífico Miguel Nicolelis, de la Universidad de Duke, un experto en interfaz cerebro-ordenador, cree que en un futuro muy cercano nuestro cerebro se liberará de las restricciones físicas que le impone el cuerpo y podremos hacer cosas que hace apenas una década sólo eran imaginables en el celuloide… La clave está en las ondas cerebrales que generan las neuronas cuando trabajan… Y en saber interpretarlas.

VER COLORES CON LOS OÍDOS

Neil Harbisson nació con acromatopsia, o ceguera para los colores. Sus ojos sólo pueden ver un mundo en distintas tonalidades de gris. Pese a todo estudió Bellas Artes y piano. Una combinación destinada a cambiar su vida. O la percepción de su mundo. Y es que gracias a los sonidos, ahora es capaz de percibir los colores. No los ve, pero los ‘oye’. Una antena sobre su cabeza, que apunta hacia donde él mira, envía lo que percibe a un chip instalado en su nuca. Este chip convierte las ondas de luz en sonidos que él puede escuchar a través de los huesos del cráneo.

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Su cerebro aprendió a interpretar los sonidos después de un tiempo: “Al principio tenía grandes dolores de cabeza a raíz de lo que oía constantemente, pero después de cinco semanas el cerebro se adaptó y comencé a disfrutar de la música y de los sonidos del color. También comencé a soñar en colores”, explicaba en una entrevista. A cambio del mundo en color que no percibe, tienen un mundo lleno de sonidos musicales. El artilugio que le permite ver los colores se denomina eyeborg y lo creó en colaboración con Adam Montandom, experto en cibernética formado en la Universidad de Plymouth. Gracias a este dispositivo puede incluso distinguir colores que no son visibles para el resto de las personas. Es la primera persona en el mundo en ser reconocida por un Gobierno como Cyborg, como demuestra la fotografía de su pasaporte.

EL CIENTÍFICO QUE EXPERIMENTA CON ÉL MISMO

El cerebro tiene una organización que sobrepasa una experiencia sensorial concreta. Los últimos estudios indican que sus distintas áreas están programadas más bien para un fin o tarea específicas independientemente del sentido que proporcione esa información. Por eso hay zonas del cerebro especializadas en realizar tareas concretas que pueden ser activadas de diferentes formas.

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Basándose en esta capacidad de nuestra cerebro, Kevin Warwick se propone dotar a nuestro cerebro de ‘sentidos’ adicionales por medio de implantes de silicio para mejorar su capacidad o para aplicar la tecnología informática en beneficio de las personas con alguna patología o discapacidad. Profesor de Cibernética de laUniversidad de Reading, en Inglaterra, él mismo se ha implantado chips y ha sido capaz de detectar a ciegas la proximidad de objetos. “Una cosa en la que hemos tenido éxito ha sido con el input ultrasónico. Gracias a los ultrasonidos he tenido otro sentido añadido a los míos y ha funcionado muy bien. A ciegas podía moverme y detectar objetos con este nuevo sentido. Una cosa que no esperaba es que si el experimentador se acercaba podía notar a ciegas que venía hacia mí. Mi cerebro estaba aprendiendo a reconocer ese nuevo sentido y a reaccionar a él. Lo cual fue una sorpresa”, explicaba a ABC.

En 1988 se implantó un dispositivo de identificación por radiofrecuencia (RFID, por sus siglas en inglés), que le permitía controlar luces, abrir puertas y recibir un ‘hola’ como saludo de bienvenida cuando entraba en su laboratorio de la Universidad de Reading.

En 2002 probó un dispositivo de microelectrodos en el nervio mediano de su brazo izquierdo. En esta ocasión, su objetivo era el de controlar una mano robótica a través de Internet, al tiempo que recibía información procedente de las yemas de los dedos del brazo artificial en forma de estimulación neuronal, para dar una sensación de aplicación de fuerza sobre un objeto. Warwick estaba en la Universidad de Columbia, en Nueva York y pudo mover un brazo robótico situado al otro lado del Atlántico, en la Universidad de Reading, en Inglaterra. Como parte de este experimento, logró convencer a su mujer para que se implantara otro electrodo y así experimentar “una forma de comunicación telepática primitiva entre los sistemas nerviosos de dos humanos”. Como reflexiona el mismo Warwick, “la mejora a través de interfaces cerebrales informáticas abre todo tipo de oportunidades tecnológicas. También arroja una serie de consideraciones éticas que es necesario tratar”.

MOVERSE CON LA MENTE

Miguel Nicolelis, de la Universidad de Duke, se ha marcado un reto. El saque de honor del Campeonato del Mundo de fútbol de Brasil podría llevarlo a cabo un adolescente parapléjico. Un traje especial y un ordenador situado en una mochila colgada a su espalda, le permitirán caminar. Se servirá para ello de sus ondas cerebrales. Las señales eléctricas procedentes de su cerebro se convertirán en órdenes digitales que accionarán los motores del traje, al que Nicolelis llama exoesqueleto.

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Con ello este neurocientífico quiere marcar un hito en la lucha contra las lesiones de la columna que dejan inmovilizadas a las miles de personas. El laboratorio de Nicolelis está especializado en el control de miembros robóticos mediante las ondas cerebrales. El cerebro, como mando a distancia. Pero no es lo único en lo que este visionario científico trabaja…

COMUNICACIÓN TELEPÁTICA

Nicolelis cree que el control de los ordenadores a través de las ondas cerebrales permitirá también unir mentes y comunicarnos sin palabras: “Se avecina una era de redes neurosociales. Olvídese de Twitter y de los SMS. En este futuro centrado en la mente, nuestro cerebro se comunicará de manera directa con el compañero del despacho contiguo o con los de millones de seguidores a través de un nuevo medio, al que denomino red cerebral. Flickr pertenecerá al pasado. Las imágenes mentales de aquel hermoso amanecer o las del equipo de fútbol de su ciudad natal se transmitirán, por medio de ondas cerebrales de radiofrecuencia, a una memoria digital de varios petaoctetos”, escribía en Investigación y Ciencia en abril de 2011.

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De momento en su laboratorio ya han logrado conectar los cerebros de dos ratas para que se transmitan entre sí información que les permita realizar tareas sencillas, como averiguar qué palanca presionar para obtener un premio. “Nuestros estudios previos con interfaces cerebro-máquina nos permitieron comprobar que el cerebro se adapta fácilmente a recibir señales que le llegan desde dispositivos externos e incluso aprende a procesar una luz infrarroja invisible generada por un sensor artificial. Por eso nos planteamos si también podría asimilar las señales procedentes de otro cerebro”, explicaba Nicolelis.

UN MUNDO VIRTUAL

Durante tres décadas los trabajos de Nicolelis despertaban escepticismo entre sus colegas y eran rechazados por la mayoría de las revistas científicas. “Por regla general los encargados de la revisión no deseaban dar pábulo a sueños científicos osados. Durante este tiempo he fantaseado con el día en que me fuera posible rescatar todas esas ideas especulativas y exponerlas libremente a la consideración y valoración de los demás”, escribía en Investigación y Ciencia.

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A pesar de ello, Nicolelis no se desanimó: “Nuestros progresos en el laboratorio indican que ese momento ya ha llegado”. Hoy sus artículos aparecen en las publicaciones científicas más prestigiosas. Con este crédito que hoy tiene, hay que dar un voto de confianza, al menos, a algunas de sus ideas, aunque sigan pareciendo visionarias. Han sido llevadas al cine en películas como Los sustitutos y Avatar, donde las interfaces cerebro-ordenador permiten a los humanos vivir, amar o luchar por medio de avatares de cuerpo completo. Pero Nicolelis no descarta que formen parte de nuestro mundo algún día.

En su laboratorio ya se ha dado lo que podríamos considerar tal vez un primer paso. Un mono ha sido capaz de mover la mano de su ‘avatar’ en un monitor de ordenador. Y lo que es más, ha podido también percibir sensaciones procedentes de su doble informático y distinguir la textura de los objetos que este manipulaba. El avance fue publicado en Nature. Aparte de las especulaciones futuristas, podría tener una aplicación más inmediata: devolver a personas tetrapléjicas el sentido del tacto, para saber que tocan o sobre qué pisan.

ACORTANDO DISTANCIAS

¿Recuerdan la película El hombre bicentenario? Basada en una novela de Asimov, cuenta la historia de un robot que quiere convertirse en humano. Kewin Warwick no solo experimenta con él mismo. También trabaja con robots a los que dota de cerebros biológicos compuesto por neuronas, que obtiene de la corteza cerebral de fetos de ratón y que luego cultiva en el laboratorio: “En una cámara especial dentro de la cual se les pueden proporcionar nutrientes y unas condiciones ambientales adecuadas. Una serie de electrodos alojados en la base de la cámara actúa como interfaz bidireccional con el cultivo. En estas condiciones, las neuronas se conectan y desarrollan de manera espontánea y se estabilizan en pocas semanas”.

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En dos meses y medio este cultivo puede acoplarse a un pequeño robot que emite ultrasonidos. En definitiva, un cuerpo de metal controlado por un cerebro biológico, como explica el investigador británico en De ratones y hombres, publicado en 2009 en Stud Health Technol Inform. ”La actividad electroquímica del cultivo se usa como entrada de datos para los accionadores del robot. A su vez, las lecturas del sensor ultrasónico del robot se convierten en señales de estimulación que recibe el cultivo”.

Con 100.000 neuronas, la ‘cabeza robótica’ es capaz de explorar el entorno y evitar una pared. “Unas veces acierta y otras no. Aprende por ensayo y error. Al principio se equivoca más porque está aprendiendo, es como un bebé robot”, señala Warwick. La destreza del robot para evitar la pared aumenta con el tiempo, asegura. El objetivo de esta investigación es estudiar de cerca las bases del aprendizaje y cómo se forma la memoria. De las 100.000 neuronas que forman el cerebro de su robot (la millonésima parte de las que posee nuestro cerebro), Warwick está intentando pasar a 30 millones, con cultivos en 3D, “una cantidad respetable”.

El siguiente paso utilizar neuronas humanas, algo ahora más factible porque pueden obtenerse en el laboratorio a partir de las células de la piel. ¿Será posible fabricar un robot con un cerebro biológico obtenido a partir de las neuronas de una persona? Quizá eso esté más lejano y de momento solo sea “Neurociencia-ficción”. Una sugerente idea para llevar al cine. Pero como dice Warwick, “gran parte de los problemas son una cuestión de dinero y una investigación más a fondo sobre esos aspectos”.

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Cosas del cerebro © DIARIO ABC, S.L. 2014

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